Основные сведения из руководства по эксплуатации

1. НАЗНАЧЕНИЕ

1.1 Приборы предназначены для измерения и регистрации на­пряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных в электрические сигналы силы и напряжения постоянного тока или в активное сопротивление.

Приборы обеспечивают сигнализацию (при наличии устройства сигнализации) отклонения измеряемого параметра от заданного значения.

1.2 Приборы рассчитаны на работу с термопреобразователями сопротивления по ГОСТ 6651–84, преобразователями термоэлектрическими по ГОСТ 6616–86, источниками выходных сигналов постоянного тока по ГОСТ 26.011–80.

1.3 По устойчивости к механическим воздействиям приборы имеют обыкновенное исполнение по ГОСТ 12997–84.

1.4 По защищенности от воздействия окружающей среды приборы имеют следующие исполнения по ГОСТ 12997–76:

–обыкновенное;

–взрывобезопасное (вид взрывозащиты – искробезопасная элек­трическая цепь) – по ГОСТ 12.2.020–76.

Приборы с входными искробезопасными измерительными це­пями уровня «ib» выполнены в соответствии с ГОСТ 22782.5 – 78, имеют маркировку Ехib||С и предназначены для установки вне взрывоопасных зон.

Серийно выпускаемые термопреобразователи сопротивления и преобразователи термоэлектрические, подключаемые к искробезопасному входу прибора могут устанавливаться во взрывоопасных зонах согласно главе VII - 3 ПУЭ и другим директивным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.

1.5 Вид климатического исполнения приборов согласно

ГОСТ 15150 – 69 – УХЛ4.2 (температура окружающего воздуха от 5 до 50°С, относительная влажность 80% при 35°С и более низких температурах без конденсации влаги), 04.2 (температура окружающего воздуха от 5 до 50°С, относительная влажность 98% при 35°С без конденсации влаги).

1.6 Сопротивление линии связи приборов, работающих от выходных сигналов термоэлектрических преобразователей, не превышает 1 кОм.

1.7 Выходные цепи сигнализации рассчитаны на подключение активной нагрузки с параметрами:

напряжение переменного тока – 220 В, 50 Гц, допустимый ток – не более 0,5 А.

1.8 Приборы регистрируют входные сигналы частотой до 0,2 Гц с погрешностью, не превышающей ±1% от нормирующего значения; при частоте входных сигналов выше 0,21 Гц наклон амплитудно–частотной характеристики 20 дБ/дек.

1.9 Индуктивность проводов линии связи для приборов с искробезопасной электрической цепью не более 0,01 Гн на 10 км.

2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

2.1 Длина шкалы и ширина поля регистрации – 160 мм.

2.2 Электрическое питание силовой цепи приборов 220 В, 240 В с допускаемым отклонением от плюс 10 до минус 15%, частота тока питания (50±1) Гц, (60±1,2) Гц.

2.3 Мощность, потребляемая прибором при номинальном нап­ряжении питания, не превышает 22 В∙А–при равновесии следящей системы прибора;28 В∙А – при перемещении указателя по шкале прибора.

2.4 Приборы обеспечивают сигнализацию отклонения измеряемого параметра от заданного значения в диапазоне от 5 до 95% длины шкалы. Количество установок сигнализации – четыре.

2.5 Номинальные средние скорости перемещения диаграммной ленты: 20, 40, 60, 120, 240, 600, 1200 и 2400 мм/ч.

2.6 Быстродействие прибора соответствует одному из ряда: 2,6; 5,0; 10,0; 15,0 с.

2.7 Значение выброса регистрирующего устройства не превышает 1,6 мм.

2.8 Число полуколебаний указателя возле положения равновесия при скачкообразном изменении входного сигнала – не более двух.

2.9 Входное сопротивление приборов:

не менее 500 кОм – при входных сигналах напряжения постоянного тока 0 – 10 В;

не более 20 Ом - при входных сигналах силы постоянного тока.

2.10 Основная погрешность прибора, выраженная в процентах от нормирующего значения, не выходит за пределы допускаемых значений, равных:

±0,5 – по показаниям и сигнализации;

±1,0 – по регистрации.

За нормирующее значение принимают:

разность верхнего и нижнего предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится на краю диапазона измерения или вне его;

сумму абсолютных предельных значений входного сигнала, если его нулевое значение находится внутри диапазона измерения.

2.11 Вариация показаний прибора не превышает 0,5 абсолютного значения допускаемой основной погрешности по показаниям и сигнализации.

2.12 Основная погрешность приборов и вариация показаний соответствуют значениям, при следующих нормальных условиях:

-температура окружающего воздуха (20±2)°С;

-относительная влажность от 30 до 80%;

-атмосферное давление от 86 до 106,7 кПа;

параметры питания силовой цепи:

-напряжение (220±4,4) В, (240±5) В;

-частота тока питания (50±1) Гц, (60±1,2) Гц;

-коэффициент высших гармоник не более 5%;

-отсутствие вибрации, тряски и ударов, влияющих на работу прибора;

-отсутствие внешних электрических и магнитных полей, влияющих на работу прибора;

–минимальное время выдержки во включенном состоянии 2ч – для приборов с компенсацией т. э. д. с. свободных концов преобразователя термоэлектрического, 30 мин – для приборов без компенсации.

2.13 Отклонение средней скорости перемещения диаграммной ленты не превышает ±0,5% от номинальной средней скорости.

2.14 В приборах обеспечена проверка исправности: при нажатии кнопки "КОНТР" указатель прибора устанавливается на отметке, соответствующей 50% длины шкалы с допускаемым отклонением, не превышающим ±1% от нормирующего значения.

2.15 Электрическое сопротивление изоляции цепей прибора при температуре окружающего воздуха (20±5)°С и относительной влажности до 80% составляет:

не менее 40 МОм - силовая цепь – корпус;

не менее 100 МОм - силовая цепь – входные цепи;

не менее 100 МОм - силовая цепь – цепи сигнализирующего устройства;

не менее 100 МОм – входные цепи – корпус.

2.16. Изменение погрешности прибора по показаниям и сигна­лизации, вызванное изменением температуры окружающего воздуха от (20±2) °С до 50 °С (или 5°С) не превышает значений, определяемых формулой:

где – изменение погрешности прибора по показаниям или сигнализации, %;

К – коэффициент пропорциональности, %/^оС;

К = 0,025 -–для приборов с диапазоном изменения входного сигнала менее 10 мВ, не имеющих компенсации г. э.д.с. свободных концов преобразователя термоэлектрического, и для приборов с диапазоном изменения входного сигнала 10 мВ и более, имеющих указанную компенсацию;

К = 0,015 – для приборов с диапазоном изменения входного сигнала 10 мВ и более, не имеющих компенсации т. э. д. с. свободных концов преобразователя термоэлектрического, и для приборов с входным сигналом от термопреобразователей с относительным изменением сопротивления более 25% от его начального значения, соответствующего нижнему пределу измерения;

К = 0,04 – для приборов с входным сигналом менее 10 мВ, имеющих компенсацию г. э. д. с. свободных концов преобразователя термоэлектрического, и для приборов с входным сигналом от термопреобразователей с относительным изменением сопротивления менее 0,25% от его начального значения, соответствующего нижнему пределу измерения;

– верхнее (нижнее) значение температуры окружающего воздуха, °С;

– значение температуры окружающего воздуха в нормальных условиях, °С.

2.17 Изменение погрешности прибора по показаниям, вызванное воздействием внешнего магнитного поля напряженностью 400 А/м, образованного переменным током частотой 50 Гц, не превышает:

±0,5% от нормирующего значения.

2.18 Подавление прибором помехи нормального вида частоты 50 Гц не менее 60 дБ.

2.19 Подавление прибором помехи общего вида частоты 50 Гц не менее 80 дБ.

2.20 Регистрация в приборе осуществляется непрерывной линией. Ширина линии регистрации не превышает 1,0 мм.

2.21 В приборе обеспечена возможность дистанционного управления перемещением диаграммной ленты.

2.22 Заход указателя за крайние отметки шкалы в приборе – не менее 2 мм при отключенном напряжении питания силовой цепи.

2.23 Полный средний срок службы прибора – не менее 10 лет.

2.24 Установленный срок службы прибора (до среднего ремонта) – не менее 2–х лет.

2.25 Средняя наработка на отказ при работе прибора при тем–пературе окружающего воздуха (25±10)°С и относительной влажности от 40 до 80 % не менее 20000 ч по каждой функции (показание, регистрация, сигнализация).

За отказ принимают несоответствие прибора требованиям пп. 3.10, 3.11 настоящего ТО.

2.26 Установленная безотказная наработка не менее 2000 ч по каждой функции (показание, регистрация, сигнализация).

2.27 Масса прибора не превышает 13,5 кг.

2.28 Габаритные размеры прибора 240x320х345 мм.

3 УСТРОЙСТВО И РАБОТА ПРИБОРА

1,2 – указатели задачи; 3 – устройство для отрезки бумаги; 4 – рычаги, фиксирующие устройство измерения и регистрации в корпусе;5-защелка.

Рисунок 1

3.1 Конструкция

3.1.1 Вид прибора с открытой крышкой представлен на рисунке 1. Корпус прибора предназначен для утопленного щитового монтажа.

Спереди корпус прибора закрыт крышкой с застекленным прямоугольным окном.

Крышка фиксируется на корпусе с помощью защелки.

3.1.2 Конструктивно прибор состоит из следующих основных частей:

корпуса с направляющими, являющегося основным несущим элементом конструкции;

вдвигаемого в корпус по направляющим устройства измерения и регистрация, фиксируемого в корпусе двумя пружинными защелками;

блока питания, расположенного на задней стенке устройства измерения и регистрации;

каркаса с направляющими для модулей, расположенного под устройством измерения и регистрации и закрепляемого в корпусе четырьмя винтами;

комплекта электронных модулей, вставляемых в каркас с направляющими и стопорящихся с помощью винтов в лицевых планках;

печатной кросс – платы, осуществляющей межмодульную кроссировку и внешние подключения входов прибора согласно схеме электрической принципиальной и соединений;

в качестве основной печатной платы модулей применена плата 100х160 мм по ГОСТ 26.204–83;

панели внешних соединений, на которой расположены колодка внешних подключений входов в пассивном термостате, а также панель с соединителями подключения питания, выхода сигнализации (при ее наличии) и выхода для дистанционного управления перемещением диаграммы.

В состав блока устройства измерения и регистрации входят следующие составные части:

несущие боковые кронштейна с задней стенкой, основанием и шкивом на вертикальном валу;

элементы исполнительные перемещения каретки и привода ЛПМ с редукторами;

каретки с указателем – визиром и пишущим узлом;

лентопротяжным механизмом, фиксируемым с помощью крючков-защелок в боковых планках с пальцами, с возможностью откидывания вниз в специальных боковых угольниках, имеющих возможность вертикального перемещения.

Устройство измерения и регистрации и блок питания имеют врубные соединители – вилки РП10.–.15Л, ответные розетки которых размещены на кросс – плате, на ней же установлены розетки соединителей прямого контактирования РПП48 – для подключения электронных модулей. Блок питания крепится к устройству измерения и регистрации с помощью четырех винтов.

На верхнем козырьке корпуса прибора закреплена табличка с выходными данными прибора (см. п. 6.2).

Свободные места каркаса, не занятые модулями, заглушены глухими лицевыми планками.

Вид прибора с выдвинутым устройством измерения и регистрации представлен на рисунке 2.

Рисунок 2

1 - модули; 2 - резисторы задания параметра; 3 – светодиоды; 4 - переключатель скоростей перемещения диаграммной ленты; 5 - кнопки управления лентопротяжным механизмом; 6 - кнопка «задание параметра»7 - кнопка «контроль исправности»; 8 - резисторы установки диапазона измерения; 9 - направляющая; 10 - исполнительный элемент лентопротяжного механизма; 11 - лентопротяжный механизм; 12 - ведущий бара­бан лентопротяжного механизма; 13 - исполнительный элемент следящей системы; 14 - светодиод; 15 - тумблер «СЕТЬ»; 16 - каретка с указателем; 17 - шкив с тросиком; 18 - реохорд; 19 - блок питания; 20 - кросс - плата; 21 - панель внешних соединений.

3.2 Принцип действия прибора

3.2.1 Функциональная электрическая схема прибора приведена на рисунке 3.

Принцип действия прибора основан на сравнении двух сигналов напряжения постоянного тока: выходного сигнала первичного преобразователя U_BX и сигнала обратной связи U_RP1, который снимается с подвижного контакта реохорда RР1, см. рис. 3.

У - входной усилитель; СУ - суммирующий усилитель; КР1 - реохорд; КП - компаратор; ДШ - дешифратор; К - коммутатор; РС - реверсивный счетчик; Г - генератор прямоугольных импульсов; Д1, Д2 - делители частоты; У1 - исполнительный элемент следящей системы; У2 - исполнительный элемент лентопротяжного механизма; Р - редуктор; ЛПМ - лентопротяжный механизм.

Рисунок 3

Сигнал первичного преобразователя U_BXс выхода усилителя У поступает на суммирующий усилитель СУ, куда подается сигнал обратной связи U_RP1.

Усиленный разностный сигнал ± ΔU с выхода суммирующего усилителя СУ поступает на компаратор КП.

Компаратор КП формирует два сигнала: сигнал знака ΔU(±ΔU), определяющий направление вращения ротора М1 («реверс»), и сигнал, обеспечивающий подключение напряжения + 24 В к обмоткам статора М1 («порог»).

Порядок коммутации этого напряжения на обмотках статора М1 в зависимости от значения ΔU, знака ΔU и заданного быстродействия прибора определяется реверсивным счетчиком РС, который управляется прямоугольными импульсами от генератора Г через делители частоты Д1 и дешифратором ДШ.

При ΔU ≠0 ротор М1 начнет вращаться в ту или иную сторону, в зависимости от знака ΔU.

Ротор М1, кинематически связанный с подвижным контактом реохорда КР1, будет вращаться до тех пор, пока ΔU не станет равной нулю.

В момент равновесия (ΔU ≠ 0) положение указателя на шкале прибора определяет значение измеряемого параметра.

Частота коммутации напряжения +15 В на обмотках статора исполнительного элемента М2 (скорость перемещения диаграммной ленты) задается генератором прямоугольных импульсов Г и делителями частоты Д2, порядок коммутации напряжения на обмотках М2 определяется коммутатором К.

3.2.2 Схема принципиальная электрическая и соединений прибора приведена на рисунке 4. (см. приложение).

Подключение первичных преобразователей к прибору осущест­вляется с помощью колодки ХТП и зависит от вида выходного сигнала преобразователя.

Катушка R4, намотанная медной проволокой, применяется в приборах с входными сигналами от преобразователей термоэлектрических типа ТХК, ТХА, ТПП. Она применена для компенсации ТЭДС свободных концов преобразователя. Сопротивление катушки R4 при 0°С равно 10 Ом.

Резистор R11 применен в приборах с входными сигналами по­стоянного тока 0–5; 0–20; 4–20 мА.

Резисторы R10 и R9 образуют делитель сигнала и применены в приборах с входным сигналом напряжения постоянного тока 0–10 В.

Усилитель входной, служащий для усиления сигнала первичного преобразователя, расположен в модуле А3.

В модуле А4 расположены суммирующий усилитель и компаратор.

В модуле А5 расположены элементы, формирующие сигналы управления исполнительным элементом следящей системы М1 и исполнительным элементом лентопротяжного механизма М2.

Исполнительные элементы М1 и М2 построены на принципе ша­гового микродвигателя.

С помощью вставки - переключателя ХР, переставляемой в розетке Х5 модуля А5 осуществляется изменение скорости перемещения диаграммной ленты (изменение частоты коммутации напряжения на обмотках статора М2).

Переключатели SВ1.1 и SВ1.2. (рис. 10) обеспечивают дистанционное управление перемещением диаграммной ленты, либо управление с лицевой планки модуля А5.

Принцип действия сигнализации основан на сравнении в модуле А6 двух сигналов напряжения постоянного тока: напряжения на реохорде RР1, определяющего в момент равновесия следящей системы значение измеряемого параметра и напряжения на движках резисторов задачи R48-R51, определяющих заданное значение параметра.

Эти два сигнала сравниваются на плате А6. усиленная разность этих сигналов управляет выходными токами силовых ключей, расположенных на модуле А7 и обеспечивающих возможность подключения внешней нагрузки, параметры которой указаны в п. 2.10.

При установке заданных значений контролируемого параметра первичный преобразователь отключают от входа прибора (замыкают кнопку ЗАДАЧА), тогда сигнал на вход усилителя. А4 подается с резистора К47; на модуле А6 происходит сравнение напряжений на резисторе Н47 к выбранном резисторе задачи R48 – R51. Сопротивление выбранного резистора R48 – R51 регулируют до момента равенства этих напряжений.

Равенство напряжений определяется по моменту изменения позиций соответствующего светового индикатора.

Силовой трансформатор Т2, двухполупериодный выпрямитель VD13–VD16, емкостной фильтр С5–С8 блока питания А8 обеспечивают питание всех элементов и блоков прибора.

3.3. Обеспечение взрывозащищенности.

Взрывозащищенность прибора обеспечена следующим образом:

1)введен модуль искрозащиты А9 во входные цепи прибора (рис. 5);

2)модуль искрозащиты А9 залит изоляционным компаундом;

3)силовой трансформатор выполнен в соответствии с требованиями ГОСТ 22782.5–78 и обеспечивает гальваническое разделение силовых и искробезопасных цепей;